⑴ 預防地下水污染的技術措施
地下水污染的預防可分為區域性防護和重點區的防護。
(一)區域性防護
區域性防護思想的提出,是基於以下兩點認識:①地質環境系統對污染物有一定的自凈能力;②含水層上覆地層(主要是土壤、包氣帶和層間相對隔水層)對來自地表的污染物或多或少有一定的阻滯性能,從而表現出屏蔽污染的功能。通過野外現場調查,可對不同地區的屏蔽功能做出評價。依據評價結果,可有針對性地提出哪些地區防污性能好,哪些地區太敏感,以此為依據人為規劃垃圾填埋場或污水排放點。
區域性防護主要著眼於來自地表的污染,側重考慮地層的屏蔽作用,例如介質越粗大,空隙越發育,滲透能力越強,溶質的吸附過濾作用愈小,地表污染物很容易隨降水入滲或地表水滲漏進入地下水;反之,滲透性較弱的黏土、亞黏土和裂隙不發育的頁岩、泥岩等,不利於水流的下滲,黏土礦物的高含量也使之具有較強的過濾和吸附作用。因此,關於地下水污染區域防護評價,要考慮土壤、包氣帶的岩性、厚度、地下水的埋藏特徵、含水層與相對隔水層組合特點以及地下水滲流場的源匯關系和徑流方式等。
目前,有關地下水防污性能的評價指標體系有兩種:一種是由德國學者維爾赫夫(H.Verhuff,1981)提出的(圖8-16);另一種是由美國水井協會和美國環保局於1985年提出的,又稱地下水脆弱性評價指標體系。
關於土壤、包氣帶的防污能力評價,除可參考圖8-17外,還有人提出用阻水系數來評價,評價採用下式:
環境地質學
式中:B為阻水系數,B越大表明土壤包氣帶阻滯污水進入的能力越強;m1,m2,…,mn和k1,k2,…,kn分別表示土壤、包氣帶各類土層的厚度和相應的滲透系數。
圖8-17 爾赫夫的地下水防污性能評價體系(據維爾赫夫,1981)
地下水脆弱性評價指標體系由7個指標組成,包括地下水埋深D、凈補給量R、含水層介質A、土壤層介質S、地形T、包氣帶介質I和含水層的水力傳導系數C。該指標體系又常按上述指標英文單詞的詞頭字母縮寫DRASTIC命名。與維爾赫夫的指標體系不同,DRASTIC指標體系在應用時,需要事先對評價區進行分區,並通過野外調查獲得各區的上述7個方面(因子)的數據之後採用下式進行統計計算,得出各區的脆弱性指數Di。
環境地質學
式中:Di表示第i區地下水的防護能力,即脆弱性指數;Rij表示第i區第j個因子的評分;Wij表示第i區第j個因子的權重。
DRASTIC指標體系對地下水防污能力的評價,採用的是一種加權計算方法。因子的評分標准參照表8-2,權重取值見表8-3。權重取值表中區分了兩組不同情況,一組適用於一般條件下的脆弱性評價;另一組是專門為農業活動區防農葯污染而設計的。根據脆弱性指數可以對評價區的各小區進行防污能力的等級劃分,劃分的等級大致為四級,即低敏感、中等敏感、高敏感和極度敏感。
(二)重點區防護
重點區防護主要目的是保護水源地的水質,使水源地在使用期內始終能夠保證合格水質的供應。從補給區到水源區的整個流程上著眼,不允許任何污染現象存在,但在現實中,這種要求過於嚴格,很難做到。因此,實際工作中更切實的考慮是開采水不超標的問題,而並非杜絕污染。
表8-2 DRASTIC標型各指模評分體系
(據ALLer等,1987)
重點區地下水水質防護是通過防護帶的設立來實現的,防護帶設置主要考慮衛生和化學污染兩個方面。
1.衛生防護帶
衛生防護帶一般是針對供應生活飲用水的地下水水源地而設立的。衛生防護帶一般分兩個區,一是嚴禁區,另一個是限制區。嚴禁區內除取水技術要求所必需的建築物外,不得有其他建築物和人為活動,不允許非工作人員進入,更不允許有任何污染源存在。限制區內禁止土地利用、水源開發,不允許有垃圾、污水坑、廁所、下水道等建築物。
表8-3 DRASTIC模型及農葯DRASTIC模型中各指標權重
(據Aller等,1985)
對於嚴禁區劃定的范圍,荷蘭學者韋根尼和杜文布認為,大部分病菌的存活期為40~50天,所以嚴禁區的長度應以地下水流60天的運移距離確定。也有人認為,病菌的分布除與地下水流的運動速度有關外,還與它們的生態習性,如攝取食物的條件和生存期有關,例如有些致病細菌生存期可長達數年,但受生存條件的限制,分布的范圍十分有限,在孔隙介質中細菌的污染范圍只有幾十米或幾百米,而裂隙、岩溶含水層中,活動范圍一般不超過幾千米。根據北京市的經驗,嚴禁區的半徑可控制在160m左右。
限制區的范圍一般取地下水10年的運移距離。例如北京市某個地下水水源地根據12眼井的井群計算結果,提出在砂礫石含水層限制區半徑最小為672m,最大為938m。
2.化學污染的防護
化學污染的防護適用於不同供水對象的地下水水源地,包括生活飲用水供水源地、農村人畜飲用水源地,農田灌溉、工業用水的自備水源地等。防護帶的設立應根據供水對象對水質的不同要求,和污染源典型污染組分的含量,加以區別對待。對於潛水含水層可通過下式計算防護半徑來設立防護帶
環境地質學
式中:r為防護帶半徑(m);Q井為水源地開采量(m3/a);b為潛水含水層厚度(m);n為含水層的孔隙度(%);Q補為地下水的垂向補給量(m3/a);t為匯流區污染物的運移至抽水井所需時間(a)。
此外,防護帶還可根據地下水污染預測一節介紹的方法,結合水源地的使用年限來設防。
⑵ 土壤污染的防治措施有哪些
必須堅持預防為主,防治結合的原則
1 不過量使用化肥、農葯
2不用污水灌溉農田
3不用或少用不易降解的農用地膜
4不隨意丟棄廢舊電池
5增加土壤容量,提高土壤凈化能力。
防治的根本方法是挖去受污染的土層,換上新土,以根除污染物。(日本的水俁事件就是採取這種措施的)
⑶ 土壤污染防治的有效措施
1 提升有機肥施用比例
有機肥與傳統化肥相比其更加無害化,能夠充分發揮其內部有機成分的養田功能以緩慢改善農田土壤的性質質量,對提升農田循環使用過程中的合理性具有積極效果。因此在當前情況下,建議提升農田耕種過程中有機肥的施用比例,同時結合當前土壤的實際情況、氣候條件、耕種規律合理選用肥料用量,對有機肥使用過程中的具體施肥時間、施肥方法進行改善以提升土壤對有機肥料的吸收比例,促使農田耕作能夠獲取相應的經濟效益以及生態效益。
2 發展生物防治以應對農葯污染
農葯使用過程中雖然對防治植物的病蟲害有良好效果,但應盡可能的降低農葯的施用比例以及適用范圍,結合當前農田的實際使用情況以及生態系統選擇更加全面的病蟲害防治措施,避免大量農葯使用過程中產生的土壤污染問題。此外,相關部門還應當改進農葯類型,嚴格限制農葯成分中的毒性含量,抑制高殘量農葯的生產規模及使用規模,利用生物防治措施逐步替代農葯防治作用。
3 嚴格控制工業污染
政府部門應當嚴格控制工業生產過程中的污染問題,提升對技術型產業的投資,限制高污染行業的生產規模,在提升工業生產經濟效益的同時更加重視工業生產的生態效益,由此促使相關企業更加註重經濟效益與生態效益的均衡性,加強對工業生產工業的創新研究以降低工業廢棄垃圾的排放量。政府部門還應採取合理技術對城市污水進行分門別類的治理,控制生活污水的流入范圍以有效達到控制土壤污染的目的。
⑷ 怎樣防治土壤污染
土壤污染的防治。首先消除污染源。對生產中排放的「三廢」實行凈化處理,減少水質污染;發展高效、低毒、低殘毒農葯品種,控制有機氯、重金屬制劑使用。其次,發揮土壤凈化作用。施用化學改良劑,如石灰、石硫合劑、鈣鎂磷肥、煤粉灰等,以致重金屬有害物質。合理排灌與耕作,調節土壤的氧化還原電位(Eh),促進土壤中重金屬污染物轉化為難溶性鹽及螯合物。增施有機肥,改善土壤質地,增強土壤膠體對重金屬離子和農葯的吸附容量。另用土壤微生物降解污染物,如細菌的無芽孢桿菌、黃桿菌能使亞砷酸鹽氧化為砷酸鹽,減弱毒性。種植對污染物富集作用較強的或抗性較強的植物,降低污染物濃度。另外,對於城市污水、垃圾要進行發酵、凈化處理,再用於農田灌溉或肥料使用。
⑸ 農業土壤污染應該如何防治
土壤對種植農作物來說是非常重要的,那麼農業土壤污染我們又應該如何防治呢?接下來就讓我詳細為大家講解一下農業土壤污染發生的原因以及防治方法。
(3)污染土壤的處理:採取措施防止污染物在土壤中的遷移轉化,進入污染土壤的食物鏈。
⑹ 怎樣才能防止土地被侵蝕
1)控制和消除工業「三廢」排放
大力推廣閉路循環,無毒工藝,以減少或消除污染物的排放。對工業「三廢」進行回收處理,化害為利。對所排放的「三廢」要進行凈化處理,並嚴格控制污染物排放量和濃度,使之符合排放標准。
2)加強土壤污灌區的監測和管理
對污水進行灌溉的污灌區,要加強對灌溉污水的水質監測,了解水中污染物質的成分、含量及其動態,避免帶有不易降解的高殘留的污染物隨水進入土壤,引起土壤污染。
3)合理施用化肥和農葯
禁止或限制使用劇毒,高殘留性農葯,大力發展高效、低毒、低殘留農葯,發展生物防治措施。例如禁止使用雖是低殘留,但急性、毒性大的農葯。禁止使用高殘留的有機氯農葯。根據農葯特性,合理施用,制訂使用農葯的安全間隔期。採用綜合防治措施,既要防治病蟲害對農作物的威脅,又要把農葯對環境和人體健康的危害限制在最低程度。
4)增加土壤容量和提高土壤凈化能力
增加土壤有機質含量、砂摻粘改良性土壤,以增加和改善土壤膠體的種類和數量,增加土壤對有害物質的吸附能力和吸附量,從而減少污染物在土壤中的活性。發現、分離和培養新的微生物品種,以增強生物降解作用,是提高土壤凈化能力的極為重要的一環。
5)建立監測系統網路,定期對轄區土壤環境質量進行檢查,建立系統的檔案資料,要規定優先檢測的土壤污染物和檢測標准方法,這方面可參照有關參照國際組織的建議和我國國情來編制土壤環境污染的目標,按照優先次序進行調查、研究及實施對策。
2、防治土壤污染的措施
1)施加改良劑
施加改良劑的主要目的是加速有機物的分解和使重金屬固定在土壤中,如添加有機質可加速土壤中農葯的降解,減少農葯的殘留量。
施用重金屬吸收抑制劑(改良劑),即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸鹽、硅酸鈣等),使它與重金屬污染物作用生成難溶化合物,降低重金屬在土壤及土壤植物體內的遷移能力。這種方法起到臨時性的抑製作用,時間過長會引起污染物的積累,並在條件變化時重金屬又轉成可溶性,因而只在污染較輕地區尚能使用。
2)控制土壤氧化-還原狀況
控制土壤氧化-還原條件,也是減輕重金屬污染危害的重要措施。據研究,在水稻抽穗到成熟期,無機成分大量向穗部轉移,淹水可明顯地抑制水稻對鎘的吸收,落干則促進水稻對鎘的吸收。
重金屬元素均能與土壤中的硫化氫反應生成硫化物沉澱。因此,加強水漿管理,可有效地減少重金屬的危害。但砷相反,隨著土壤氧化-還原電位的降低而毒性增加。
3)改變耕作制度
通過土壤耕作改變土壤環境條件,可消除某些污染物的危害。旱田改水田,DDT和六六六在旱田中的降解速度慢,積累明顯;在水田中DDT的降解速度加快,利用這一性質實行水旱輪作,是減輕或消除農業污染的有效措施。
4)客土深翻
污染土壤的排除,特別是重金屬的土壤污染,在土壤中產生積累,阻礙作物的生長發育。防治的根本辦法是徹底挖去污染土層,換上新土的排土和客土法,以根除污染物。但如果是地區性的污染,實際採用客土法是不現實的。
耕翻土層,即採用深耕,將上下土層翻動混合,使表層土壤污染物含量減低。這種方法動土量較少,但在嚴重污染的地區不宜採用。
5)採用農業生態工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經濟作物或種屬,從而減少污染物進入食物鏈的途徑。或利用某些特定的動植物和微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質,而達到凈化土壤的目的。
6)工程治理
利用物理(機械)、物理化學原理治理污染土壤,主要有隔離法,清洗法,熱處理,電化法等,是一種最為徹底、穩定、治本的措施。但投資大,適於小面積的重度污染區。
近年來,把其它工業領域,特別是污水、大氣污染治理技術引入土壤治理過程中,為土壤污染治理研究開辟了新途徑,如磁分離技術、陰陽離子膜代換法、生物反應器等。雖然大多數處於試驗探索階段,但積極吸收、轉化新技術、新材料,在保證治理效果的基礎上降低治理成本,提高工程實用性,有著重要的實際意義。
⑺ 土壤污染的防治措施
法律分析:土壤污染防治是防止土壤遭受污染和對已污染土壤進行改良、治理的活動。土壤保護應以預防為主。預防的重點應放在對各種污染源排放進行濃度和總量控制;對農業用水進行經常性監測、監督,使之符合農田灌溉水質標准;合理施用化肥、農葯,慎重使用下水污泥、河泥、塘泥;利用城市污水灌溉,必須進行凈化處理;推廣病蟲草害的生物防治和綜合防治,以及整治礦山防止礦毒污染等。
法律依據:《中華人民共和國土地污染防治法》 第二條 在中華人民共和國領域及管轄的其他海域從事土壤污染防治及相關活動,適用本法。 本法所稱土壤污染,是指因人為因素導致某種物質進入陸地表層土壤,引起土壤化學、物理、生物等方面特性的改變,影響土壤功能和有效利用,危害公眾健康或者破壞生態環境的現象。
⑻ 可以採用怎樣的方法防止土壤污染
納米礦石吸附污染物,讓重金屬永埋地下
中科院南京土壤研究所研究員周東美博士介紹,土壤污染與人類活動密切相關,一些工業發達國家受影響更嚴重,研究起步也比較早,而我國直到1996年才正式出台土壤質量標准(土壤是否污染,需參照這個標准)。不過,早在20世紀80年代初,中科院南京土壤所以陳懷滿研究員為首的科學家就開始關注到這一問題,調查了重金屬在不同土壤中的背景值、安全容量之後,嘗試著對污染物進行固定、遷移、轉化等土壤修復研究。「一開始,我們將石灰、鋼渣等顆粒粉塵放進污染的土壤,利用礦物質可吸附的特性對某些重金屬進行『固定』,使其性狀穩定,永埋地下,不易溶解於水,也不易被植物吸收,其危害性也就大大降低了。」周東美研究員說,後來隨著材料科學以及納米技術的發展,將固定重金屬的載體擴展到蒙脫石、凹凸棒石、活性炭等,考慮到納米材料的高活性,將具有吸附特性的礦物顆粒粉碎到納米級(1納米等於十億分之一米),相當於頭發絲的十萬分之一,載體顆粒變細,在土壤中固定重金屬的性能更好。
尋找「超級植物」,讓重金屬吸收轉移
同樣是被重金屬污染的土壤,種植水稻、小麥等糧食作物,就會造成污染,但如果種植棉花的話,就不存在污染的問題。基於這一點,專家研究出修復重金屬污染土壤的另一種方法———尋找「超級植物」對土壤中的重金屬進行吸收轉移。何謂超級植物?據周東美研究員介紹,不同的植物對土壤中不同的重金屬吸收的量都是不同的,比如說,同是重金屬銅,普通的植物吸收量只有10-20ppm(毫克/千克),但有的植物吸收量可達1000ppm,那麼,這種高吸收能力的植物就叫「超積累植物」,俗稱「超級植物」。為了尋找「超級植物」,各大科研院所的專家都在努力,繼中科院陳同斌研究員發現超積累植物蜈蚣草(其對砷吸附量高達22630ppm,超過普通的植物上千倍。)後,南京土壤所的專家通過溶液培養和土培實驗,又發現了遏藍菜(Thlaspicaerulescens)和一種蕨類植物C.presl對鋅有較強的吸收,同時研究出如何提高鉛在不結球白菜地上部積累的誘導技術。「將『超級植物』種植在相應的重金屬污染區,如:銅鋅礦的周邊,就可以大大降低土壤中的重金屬含量。」周東美說。
專家「以毒攻毒」,讓細菌「喝」農葯
除重金屬外,土壤中還存在很多有機污染物,如:有機磷農葯的殘留物、致癌物多環芳烴等。周東美研究員說,對付這些污染物,必須採取「以毒攻毒」的方法,利用微生物,如:細菌、真菌等,讓它們去破壞有機物的分子結構,經過降解以後,這些有機物本來的危害性也就失去了。據周東美研究員介紹,用細菌、真菌降解有機物污染,說起來容易,做起來難,因為,不同的微生物對有機物的降解特性是不同的,必須做大量的微生物培養和降解試驗,然後從眾多的微生物中挑選出最適合某一種有機物降解的菌種。經過大量的試驗研究,南京土壤研究所的專家發現一種名為「假單胞菌」的微生物,它對有毒農葯阿特拉津具有較高的降解能力。除此以外,專家還發現土壤中的小動物———蚯蚓也是修復污染土壤的能手,在分解酶和催化劑等作用下,可以讓蚯蚓在鬆土的同時,加速污染物的分解。周東美研究員表示,有了這些發現後,人們就可以將微生物降解與納米技術固定等多種手段結合起來,對土壤進行綜合修復,最終把土壤污染的危害性降到最低。
⑼ 土地滲透有哪幾種基本方法分別是什麼
1、慢速滲濾系統:慢速滲濾系統的污水投配負荷一般較低,滲流速度慢,故污水凈化效率高,出水水質優良。通過過濾、沉澱、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。適用於滲水性良好的土壤及蒸發量小、氣候潤濕的地區。
2、快速滲濾系統:快速滲濾土地處理系統是一種高效、低耗、經濟的污水處理與再生方法。適用於滲透性能良好的土壤,如砂土、礫石性砂土、砂質壚坶等。污水灌至快速濾滲田表面後很快下滲進入地下並最終進入地下水層。灌水與休灌反復循環進行,使濾田表面土壤處於厭氧-好氧交替運行狀態,依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機物進行分解,使污水得以凈化。
3、地表漫流系統:地表漫流系統適用於滲透性的黏土或亞黏土,地面的最佳坡度為 2%-8%。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻地漫流,流向設在坡腳的集水渠,在流動過程中少量廢水被植物攝取、蒸發和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息並防止土壤流失,尾水收集後可回用或排放水體。
4、濕地處理系統:濕地處理系統是一種利用低窪濕地和沼澤地處理污水的方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上,廢水在沿一定方向流動過程中,在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。
5、地下滲濾處理系統:地下污水處理系統是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中,藉毛管浸潤和土壤滲透作用,使污水向四周擴散,通過過濾、沉澱、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。